如图是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图．杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动.OC:OD=1:2,物体A为配重.其质量为250g．烧杯的底面积为80cm2.物体B的质量为320g.它的体积为40cm3．当物体B浸没在水中时.水对杯底的压强为p1．当用竖直向下的力F拉物体A.将物体B提出水面一部分后.杠杆恰好在水平位置平衡.拉力F为3.5N� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

9．

如图是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图．杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动，OC：OD=1：2；物体A为配重，其质量为250g．烧杯的底面积为80cm²，物体B的质量为320g，它的体积为40cm³．当物体B浸没在水中时，水对杯底的压强为p₁．当用竖直向下的力F拉物体A，将物体B提出水面一部分后，杠杆恰好在水平位置平衡，拉力F为3.5N．此时，水对杯底的压强为p₂．则p₁与p₂之差为25Pa．（g取10N/kg，杠杆的质量、悬挂物体A和物体B的细绳的质量均忽略不计）

分析知道两物体的质量，利用重力公式求两物体受到的重力；
知道物体B的体积，利用阿基米德原理求物体B全浸入水中受到的浮力；
知道两边力臂的大小关系和A端拉力的大小，利用杠杆的平衡条件求减小的浮力大小，即杠杆右端受到的拉力差，也是水对容器底压力的变化量；利用压强公式求容器底受到的压强差．

解答解：物体A的重力：G_A=m_Ag=0.25kg×10N/kg=2.5N，
物体B的重力：G_B=m_Bg=0.32kg×10N/kg=3.2N，
物体B全浸入水中受到的浮力：
F_浮=ρ_水v_排g=1×10³kg/m³×40×10^-6m³×10N/kg=0.4N；
当用竖直向下的力F拉物体A，将物体B提出水面一部分后，杠杆在水平位置平衡时，物体B受到的浮力减小，减小值为△F′，杠杆右端受到的力的增大量也为△F′，由杠杆平衡条件得：
（F+G_A）OC=（G_B-F_浮+△F′）×OD，
（3.5N+2.5N）×OC=（3.2N-0.4N+△F′）×OD，
解得△F′=0.2N；
物体B浮出水平一部分后，水对烧杯底的压力差与减小的浮力相等，也为0.2N，即△F=△F′=0.2N，
水对烧杯底的压强差：△p=$\frac{△F}{S}$=$\frac{0.2N}{80×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=25P_a．
故答案为：25．

点评此题的综合性较强，考查了学生对浮力的计算，压强的计算公式，还用杠杆平衡条件的应用，在计算时还要注意单位的统一，这些知识点稍有疏忽，就导致整个题错误，因此是一道易错题．

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（2）电路中定值电阻R₀的作用是：分压，能够完成对灯泡额定功率的测量．
（3）小明完成上述实验后，小红发观电流表已坏，她利剩余器材和老师又给的两个开关S₁、S₂及导线，也完成了对小灯泡额定功率的测量．
①请你在虚线框内画出小红完成实验设计的电路图．
②写出两个主要的实验步骤：闭合开关S、S₁，移动滑片使电压表示数等于灯泡额定电压6V，使灯泡正常发光；保持滑片位置不变，断开开关S₁，闭合开关S₂，读出电压表示数U．
③小灯泡额定功率表达式为P_额=$\frac{6V×（U-6V）}{{R}_{0}}$．
（4）完成电路，拆除电路时，首先要断开开关．

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